Способность летать — большая редкость в мире позвоночных. За всю историю она независимо появилась всего у трех групп: летучих мышей, птиц и вымерших птерозавров. Именно птерозавры стали первыми покорителями неба, поднявшись в воздух более 220 миллионов лет назад — задолго до появления первых птиц.
Ученые хорошо изучили, как мозг птиц приспособился к полету, но загадка птерозавров оставалась неразрешенной. Исследование провела международная группа палеонтологов, опубликовавшая свои выводы в журнале Current Biology.
Как удалось заглянуть в мозг древних ящеров
Ключом к разгадке стало открытие древнего родственника птерозавров — небольшого существа под названием иксалерпетон. Его окаменелости возрастом 233 миллиона лет нашли в Бразилии.
«У нас было много данных о ранних птицах. Мы знали, что они унаследовали базовую структуру мозга от своих предков-динозавров, — пояснил соавтор исследования Лоуренс Уитмер, профессор анатомии из Университета Огайо (США). — Птерозавры, по сути, создали свои собственные „полетные компьютеры“ с нуля».
Чтобы проследить эволюцию мозга, ученые использовали современные методы 3D-визуализации, включая микрокомпьютерную томографию. Они восстановили форму мозга более чем у трех десятков видов: птерозавров, их близких родственников (включая иксалерпетона), древних динозавров, предков птиц, а также современных крокодилов и птиц. Ученые составили карту поэтапных изменений в анатомии мозга, которые сопровождали эволюцию полета.
Оказалось, что мозг птерозавров был совсем небольшим, особенно по сравнению с птичьим. Это доказывает, что для полета не нужен большой мозг.
«Хотя у птерозавров и птиц есть некоторые общие черты, их мозг сильно отличался», — отметил соавтор Маттео Фаббри из Университета Джонса Хопкинса (США).
Два разных пути в небо
Главным «полетным модулем» птерозавров был флоккулюс — часть мозжечка, которая, вероятно, обрабатывала сигналы от перепончатых крыльев и помогала удерживать равновесие в воздухе. У их предка, иксалерпетона, эта зона была развита гораздо слабее.
При этом иксалерпетон, живший на деревьях, уже обладал улучшенным зрением — его зрительные доли были увеличены. Эта особенность, видимо, стала основой, которую птерозавры в дальнейшем развили для полета.
Ученые подчеркивают, что птерозавры и птицы шли к освоению неба разными путями. Птицы унаследовали мозг, уже частично приспособленный для полета, от своих предков-динозавров. А птерозавры были настоящими новаторами, создавшими систему управления полетом самостоятельно.